綜合管廊模具頂進中共使用了10臺液壓泵站,112只推力均為2500kN的頂進液壓缸,總推力達到280000kN.10臺液壓泵站對稱布置,左、右側各5臺,分別為左側和右側7組頂進液壓缸提供壓力油.112只頂進液壓缸分為14組,左、右側各7組,每組包含8只液壓缸.每組頂進液壓缸采用并聯連接方式,分為上下2排,上排和下排均為4只頂進液壓缸.每臺液壓泵站可向1組或2組頂進液壓缸提供壓力液壓油.
10臺液壓泵站采用相同的液壓系統.圖2為液壓泵站中的液壓系統原理簡圖,使用變頻技術對液壓泵驅動電機進行無級調速.綜合管廊模具頂進液壓系統屬于大功率調速系統,故采用變頻調節技術控制液壓泵的轉速取代節流調速回路,幾乎沒有節流損失和溢流損失,因而效率高,系統溫升小,減少系統發熱,提高節能效果.圖2中1為油箱;2為定量柱塞泵;3為變量柱塞泵;4和5為先導型電磁溢流閥,分別設定2個柱塞泵的最大出口壓力;6和7為單向閥,防止停機時液壓油回流和空氣進入系統;8為壓力表截止開關;9為壓力表;10為進油路和回油路擴展口的截止閥;11為電磁換向閥,控制頂進液壓缸12的運動方向,即伸缸和縮缸動作;13為定量柱塞泵的驅動電機;14為變量柱塞泵的驅動電機,也稱變頻電機;VVVF為變頻變壓控制器,即變頻器.
綜合管廊模具頂進液壓系統采用變頻調速方式,通過變頻器調節異步電動機的轉速與變量泵組成液壓動力源.由于許多液壓泵都規定了最低轉速,當需要較小流量時,可通過調節液壓泵的排量進行控制,維持合理的轉速;當流量大于液壓泵最小設定值后,則通過調節電機的轉速進行控制.變頻調速是異步電動機高效調速的主要方法之一,即能實現異步電動機的無級調速,又可根據負載的特性通過適當調節電壓與頻率之間的關系保證電動機運行在高效區間.
變頻調速方式不同于傳統的變排量調速方式,它通過改變電機的電源頻率和電壓來調節電機的轉速,即在給定的控制信號電壓下,變頻器輸出對應頻率和對應電壓的正弦交流電,從而達到控制執行機構速度的目的.變量柱塞泵的驅動電機由變頻器控制,采用VVVF方式調節泵的輸出流量,即通過控制變頻器的輸入電壓來控制變頻器的輸出頻率實現對變量泵驅動電機14調速的目的.變頻器的輸入電壓的調整是通過PWM來實現的,進而控制變頻器的輸出頻率,實現變量柱塞泵流量的調節.這樣通過微控制器的PWM硬件電路可實現對變量泵輸出流量的自動控制.